DE2340095A1

DE2340095A1 - Mechanische verriegelungsvorrichtung

Info

Publication number: DE2340095A1
Application number: DE19732340095
Authority: DE
Inventors: Harold C Kimball; Randy J Nordell
Original assignee: TIME COMMERCIAL FINANCING CORP
Current assignee: TIME COMMERCIAL FINANCING CORP
Priority date: 1973-06-13
Filing date: 1973-08-08
Publication date: 1975-02-20
Also published as: AU479181B2; GB1421959A; FR2239135A5; AU5688673A

Description

234Q09S

DIPL-(NG. BRUNO SCHMETZ 51 Aachen, den 7. August 1973

DIPL-ING. WERNER KÖNIG Augustastraße 14-16. TeL(O₂₄₁)SOSO₅I

TIME COMMERCIAL FINANCING CORPORATION OF UTAH, Salt Lake City, Utah (V.St.A.)

Beschreibung zu Patentanmeldung
Mechanische Verriegelungsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine mechanische Verriegelungsvorrichtung mit einem länglichen Verriegelungselement, welches an einem Ende einen mit einem Sperrbolzen zusammenarbeitenden Haken hat und an seinem anderen Ende schwenkbar befestigt ist, und Einrichtungen zum Ausfahren und Einziehen des Verriegelungselements entlang seiner Längsachse.

Derartige Verriegelungsvorrichtungen werden häufig zum Verriegeln und Entriegeln der Kabine eines Lastkraftwagens benutzt, dessen Kabine schwenkbar angeordnet ist, so daß sie bezüglich des Motors des Lastkraftwagens geöffnet oder geschlossen werden kann.

Es sind bereits kraftbetätigte mechanische Verriegelngsvorrichtungen der eingangs erwähnten Art bekannt, welche ein in Längsrichtung verschiebbares Verriegelungselement aufweisen, das an irgendeter Stelle seiner Längsbewegung quer geschwenkt werden kann, um dabei einen Sperrbolzen freizugeben.

Bei diesen bekannten Verriegelungsvorrichtungen ist das Verriegelungselement riegelhebelartig geformt und hat einen verhältnismäßig kurzen Betätigungsarm, der von einem Ende eines relativ langen Hebelarms ausgeht und quer dazu in einer dem

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Maul des Hakens entgegengesetzten Richtung verläuft, wobei der Hebelarm einen Haken des Verriegelungselementes bildet. Der Betätigungsarm ist dabei so angeordnet, daß er mit einem Anschlag des Verriegelungsgehäuses an einer bestimmten Stelle des Ausfahrhubes des Verriegelungselementes zusammenarbeitet, um damit das längsgerichtete, mit einem Haken versehene Verriegelungselement quer zur Längsachse in die entrjqgelte Stellung zu bringen. Es ist ferner eine kleine Feder vorgesehen, welche auf den querverlaufenden Hebelarm des Verriegelungselements einwirkt, um das mit einem Haken versehene Verriegelungselement in Richtung auf die verriegelte Stellung zu drücken. Folglich ist das Verriegeln abhängig von der Feder, die nicht immer zuverlässig ist. Die querverlaufende Entriegelungsbewegung des mit einem Haken versehenen Verriegelungselements kann erst dann erfolgen, wenn der relativ kurze querverlaufende Hebelarm die vorbestimmte Anschlagstellung erreicht.

In der Praxis wird nicht nur gewünscht, daß die Verriegelung so zuverlässig wie möglich geschieht, sondern diese Verriegelung soll auch ausreichend langsam vorsichgehen, so daß das mit einem Haken versehene Verriegelungselement und der davon erfaßte Sperrbolzen sich in den richtigen Relativstellungen befinden bevor sich das Verriegelungselement in Querrichtung in die Eingriff stellung bewegt. Darüber hinaus soll die Entriegelungsbewegung ausreichend schnell vorsichgehen, so daß das Entriegeln voll abgeschlossen ist, bevor die Kabine sich in Richtung auf ihre geöffnete Stellung bewegt.

Dies ist insbesondere deshalb so, da mechanische Verriegelungsvorrichtungen dieser Art üblicherweise hydraulisch angetrieben werden von einem Hydrauliksystem, welches mit der Einrichtung zum Anheben und Absenken der Kabine verbunden ist.

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Eine derartige Verriegelungsvorrichtung hat auch eine starke, einen Druck ausübende Rückholfeder, um den hydraulisch angetriebenen Kolben über seinen Rückzugshub, der dem hydraulisch betätigten Vorschubhub folgt, zu drücken. Dabei liegt die Kolbenstange des Hubkolbens an einem einstückig ausgebildeten sogenannten Planschteil an, welcher einen ringförmigen Plansch bildet, gegen den ein Ende der Rückholfeder drückt. Der Flanschteil hat ferner einen gabelförmigen Ansatz, der als Gabelkopf dient, in dem das Verriegelungselement schwenkbar festgelegt ist.

Bei dieser bekannten Konstruktion hat die Rückholfeder die Tendenz, sich beim Expandieren und Zusammenziehen entweder auseinander- bzw. zusammenzuwickeln, wobei ein Moment auf den Flanschteil ausgeübt wird, welches bestrebt ist, das Verriegelungselement um seine Längsachse zu verdrehen. Dies ist unerwünscht, da dann das Verriegelungselement an den Wänden angreift, die einen Aufnahmeschlitz bilden, durch welchen sich das Verriegelungselement üblicherweise hindurcherstreckt. Ferner ist ein Verdrehen des Verriegelungselements auch aufgrund des Eingriffs und des Verschleißes an der sich dabei bildenden Lagerstelle zwischen Haken und Sperrbolzen unerwünscht.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun vor allem darin, eine Vorrichtung zu schaffen, bei der die Verriegelung zuverlässig erfolgt und nicht allein von einer kleinen Feder abhängt. Dabei soll eine besonders schnelle Entriegelungsbewegung und eine besonders langsame Verriegelungsbewegung stattfinden, so daß sich aufgrund der zeitlichen Abstimmung der Hydraulikbewegungen in einem Hydrauliksystem, welches sowohl

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für die Verriegelungsbewegung als auch für das Anheben der Kabine und deren Absenken benutzt wird, keine Schwierigkeiten ergeben. Weiterhin soll vermieden werden, daß sich das Verriegelungselement um seine Längsachse dreht, dabei in unerwünschte Berührung kommt und zu VerscHeiß führt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß schwenkbar mit dem anderen Ende des Verriegelungselements ein Gabelkopf verbunden ist, welcher sich gemeinsam mit dem Verriegelungselement auf und ab bewegt j daß eine das Verriegelungselement ständig quer zu seiner Längsachse in Richtung auf die Entriegelungsstellung beaufschlagende Federeinrichtung so\le Führungseinrichtungen vorgesehen sind, welche das Verriegelungselement bei seiner Rückzugsbewegung unausweichlich quer zur Längsachse in Richtung auf die Ver liege lungs stellung bewegen.

Weitere Merkmale der Erfindung, die Gegenstand der Unteransprüche sind, ergeben sich aus dem nachfolgenden Teil der Beschreibung, in dem die Erfindung beispielsweise anhand einer Zeichnung erläutert ist. Es zeigtι

Fig. 1 einen in einer senkrechten Längsebene

liegenden Axialschnitt durch die mechanische Verriegelungsvorrichtung in verriegelter Stellung bezüglich eines Sperrbolzens, wobei das Verriegelungselement und der Arbeitskolben in Seitenansicht, der Gabelkopf größten Teils aber in der Schnittansicht gezeigt ist,

Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche Darstellung, bei der sich aber die Verriegelungsvorrichtung in geöffneter Stellung befindet,

Fig. 3 eine Stirnansicht, in der Teile der Stirnwand des Gehäuses weggebrochen sind, um die im Gehäuse angeordneten Elemente zu zeigen und

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Fig. 4 einen Horizontalschnitt nach der Linie 4-4 in Fig. 2

In der dargestellten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße mechanische Verriegelungsvorrichtung ein längliches, mit einem Haken 10b und einem Schaft 10c versehenes Verriegelungselement 10 auf, dessen eines Ende 10a über einen Bolzen 11 an einem mit einem Basisflansch 12a versehenen Gabelkopf 12 schwenkbar befestigt ist, wobei dieser Gabelkopf in Richtung der Längsachse 13 des Verriegelungselements 10 vor und zurück bewegt werden kann. Das gegenüberliegende, unmittelbar zur Verriegelung dienende Ende des Verriegelungselements 10 ist als Haken 10b ausgebildet, der ein seitlich offenes Maul 14 zur Aufnahme eines Sperrbolzens 15 hat, wobei der Sperrbolzen 15 beispielsweise an der schwenkbaren Kabine eines Lastkraftwagens befestigt sein kann, die mit dem Teil verbunden werden soll, an dfcm die mechanische Verriegelungsvorrichtung angeordnet ist, wobei es sich um das Chassis oder den Rahmen eines mit einer schwenkbaren Kabine versehenen Lastkraftwagens handeln kann.

Ein Hydraulikkolben 16 mit einer Kolbenstange 16a und einem Kolbenkopf 16b, der in einem Zylinder 17 arbeitet und während seines Arbeitshubes von einem Druckmedium beaufschlagt wird, welches van einer geeigneten Druckquelle, z.B. dem Hydrauliksystem des Lastkraftwagens über eine übliche Leitung und ein Anschlußstück 18 zugeführt mtrd, dient dazu, das Verriegelungselement 10 entlang der Längsachse 13 auszufahren.

Wie in Fig. 2 dargestellt wird beim Arbeitshub des Hydraulikkolbens 16 das Verriegelungselement 10 im Bezug auf den

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Sperrbolzen 15 verschoben. Zur seitlichen, d.h. quer zur Längsachse 13 verlaufenden Bewegung in die entriegelte Stellung gemäß Fig. 2, in der der Sperrbolzen 15 aus der gesperrten Stellung herausbewegt, werden kann, wie dies vor dem Zurückschwenken einer schwenkbaren Lastkraftwagenkabine aus der normalen verriegelten Stellung auf einem Lastkraftwagenchassis erforderlich ist, um Zugang zu dem Motor und anderen Teilen des Lastkraftwagens zu erhalten, ist eine relativ kleine auf Zug beanspruchte Schraubenfeder 19 derart angeordnet, daß sie den Haken 10b des Sperrelements 10 ständig quer,djbu seitlich im Bezug auf die Vorrichtung zu verschwenken sucht. Dieses Entriegeln geschieht unmittelbar nachdem der Haken 10b den Sperr bolzen 15 freigegeben hat.

Gemäß der beschriebenen Ausführungsform ist im vorderen Bereich des Schaftes 10c des Verriegelungselements 10 eine zum Maul 14 des Hakens 10b hin gerichtete Anschlagfläche 20 vorgesehen, die gegen den Sperrbolzen 15 arbeitet, um das Verriegelungselement 10 zwingend quer aus der gespenten Stellung herauszubewegen und damit den Sperrbolzen 15 freizugeben.

Obwohl zum Zurückziehen des Verriegeiungselements 10 der Hydraulikkolben 16 oder andere Einrichtungen benutzt werden könnten, indem beispielsweise die Kolbenstange 16a mit dem Verriegelungselement 10 verbunden und der Rückzugshub des Hydraulikkolbens 16 hydraulisch gesteuert wird, wird es vorgezogen, für diesen Zweck wie bisher eine verhältnismäßig starke und kräftige Rückholfeder 21 zu benutzen. Hier ist jedoch die Konstruktion so gewählt, daß die eine Druckkraft ausübende als Schraubenfeder ausgebildete Rückholfeder 21 kein unerwünschtes

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Moment auf den Gabelkopf 12, d.h. auf die das Verriegelungselement 10 ausfahrbar und zurückziehbar haltende Einrichtung, ausübt.

In der vorliegenden AusfUhrungsform sind der Gabelkopf 12 und der ihm zugeordnete Abschnitt des Verriegelungselements 10 innerhalb eines umgekehrt U-förmig ausgebildeten Gehäuserahmens 22 angeordnet, der eine Deckplatte 23 hat, die abnehmbar an den Schenkeln des U-förmigen Gehäuserahmens 22 befestigt ist. Dabei reicht der Haken 10b des Verriegelungselements 10 stets durch einen Aufnahmeschlitz 24 in dem Quersteg 22a des U-förmigen Gehäuserahmens 22 aus diesem heraus. Der Zylinder 17 erstreckt sich durch die Deckplatte 23 und ist in der gezeigten Weise fest mit dieser verbunden, während die Kolbenstange 16a des Hydraulikkolbens 16 von einem Kolbenkopf 16b ausgeht und innerhalb des Gehäuserahmens 22 arbeitet.

Die Rückholfeder 21 bewirkt nicht nur eine Rückführung des Kolbens 16 in seine: eingefahrene Stellung im Zylinder 17 sondern darüber hinaus im Gegensatz zu bisher bekannten Vorrichtungen dieser Art einen Antrieb für die Sperrbewegung des Verriegelungselements 10 im Bezug auf den Sperrbolzen 15. Zu diesem Zweck ist das Verriegelungselement 10 mit einer Pührungsflache 25 versehen, welche unterschiedlich geneigte Abschnitte 25a und 25b hat und mit einer Gegenfläche 22b des Gehäuserahmens 22 zusammenarbeitet. Wenn die Rückholfeder 21 den Hydraulikkolben 16, den Gabelkopf 12 und das Verriegelungselement 10 zurückbewegt, so daß der Hydraulikkolben 16 seinen Verriegelungshub ausführt, dann arbeitet der weniger steile Abschnitt 25a der Führungsfläche 25 zunächst mit der Gegenfläche 22b des Gehäuserahmens 22 zusammen und bewegt den Haken 10b des Verriegelungselements

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mit hoher Geschwindigkeit quer in Richtung auf die den Sperrbolzen 15 erfassende Stellung. Im Anschluß daran bringt der steilere Abschnitt 25b der FUhrungsfläche 25 in ähnlicher Weise den Haken 10b mit geringerer Geschwindigkeit in die voll verriegelte Stellung. Nach der ersten Bewegung wird eine zusätzliche Leitfläche 26, welche an dem Ende des Hakens 10b am Hakenmaul 14 außerhalb der Lagerstelle des Hakens 10b angebracht ist, in eine solche Position bewegt, daß diese Leitfläche den Haken 10b erforderlichenfalls in die gesperrte Stellung führt oder zu dieser Führung beiträgt.

Das gegenüberliegende schwenkbar angebrachte Ende 10a des Verriegelungselements 10 ist auf der Seite des Hakenmauls 14 mit einem Begrenzungsabschnitt 10d versehen, der einen Begrenzungsanschlag gegenüber dem Gabelkopf 12 bildet, um die Sperrbewegung des Verriegelungselements 10 eindeutig zu begrenzen.

Eine kleine Schraubenfeder 19 dient dazu, das Verriegelungselement 10 ständig in Rjdrfcung auf die geöffnete oder entriegelte Stellung zu beaufschlagen. Diese Schraubenfeder ist an einem Ende mittels eines von dem Gabelkopf 12 vorstehenden Stiftes 27 und an seinem anderen Ende durch einen ähnlichen Stift 28, der von dem Schaft 10c des Verriegelungselements 10 in dessen Längsmittelbereich vorsteht an einer solchen Stelle fest verbunden, daß ein vorteilhaftes Hebelsystem entsteht. Als Sicherheitsmaßnahme ist ferner noch an dem Haken 10b eine weitere FUhrungsfläche 29 vorgesehen, welche mit dem Sperrbolzen 15 zusammenarbeitet, um das Verriegelungselement 10 auch dann in die entriegelte Stellung zu bringen, wenn die Schraubenfeder 19 aus irgendeinem Grunde versagt.

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Um auszuschließen, daß entsprechend den bisherigen vergleichbaren Vorrichtungen die Rückholfeder 21 ein Moment auf den Gabelkopf 12 ausübt, wird hier das entsprechende Ende der Rückholfeder 21 von einem Stützring 30 getragen, der drehbar auf einem Basisflansch 12a des Gabelkopfes 12 mittels einer Lagerscheibe 30a aus Nylon oder dergleichen gelagert ist. Auf diese Weise wird jede beim Zusammendrücken und beim Ausdehnen von der Rückholfeder 21 ausgeübte Drehbewegung durch eine Drehung des Stützrings 30 in Bezug auf den Gabelkopf 12 kompensiert und wird somit nicht als Moment auf das Verriegelungselement 10 übertragen, Da der Hydraulikkolben 16 vorzugsweise von dem Gabelkopf 12 in Übereinstimmung mit bereits bekannten Vorrichtungen getsnnt ist, ist es vateilhaft, eine Aufnahmeöffnung 31 für das Ende der Kolbenstange 16a, in der dieser zugewandten Fläche des Gabelkopfes 12 vorzusehen. Dies führt zu einer Zentrierung der gesamten Vorrichtung. Um ein mögliches Verschieben des in den Figuren oben liegenden Endes der Rückholfeder 21 zu verhindern, ist eine ringförmige Sitzfläche 32 an der Innenfläche des Querstegs 22a des Gehäuserahmens 22 vorgesehen.

Da der Sperrbolzen 15 in einer Halterung 33 sitzt, die bei ihrer Bewegung in die gesperrte Stellung von dem Quersteg 22a des Gehäuserahmens 22 aufgenommen werden muß, ist der Quersteg 22a in seinem äußeren Bereich mit einem Ausschnitt 34- versehen.

Um dem Gehäuserahmen 22 bei minimalen Kosten die gewünschte Form zu geben, wird dieser vorzugsweise durch Gießen hergestellt.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, den Hydraulikkolben

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16 aus einem zähen, korrosionsbeständigen Plastikmaterial, z.B. Nylon-Zytel 7110-33 herzustellen. Dies hat sich als besser als das bisher verwendete Metall erwiesen. Die zusammenwirkenden Flächen 16c und 17a des Hydraulikkolbens 16 bzw. des Zylindrs 17 sind vorzugsweise mit einer Abschrägung von etwa 45° versehen, um die auf diese Teile der Vorrichtung wirkenden mechanischen und hydraulischen Drücke aufnehmen zu können.

Wenngleich es vorteilhaft ist Führungs- und Gleitflächen zu verwenden, um eine Querbewegung des Verriegelungselements 10 bei seiner Zurückziehung entlang der Längsachse sicher*- zustellen und die dem Verriegelungselement 10 zugewandte Leitfläche mittels eines Gehäuserahmens 22 der Verriegelungsvorrichtung zu bewirken, so können doch die zur Führung dienenden Einrichtungen andere Formen haben und die an dem Gehäuserahmen vorgesehene Leitfläche kann an einem anderen Element vorgesehen sein.

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Claims

Ansprüche;

1.) Mechanische Verriegelungsvorrichtung mit einem länglichen Verriegelungselement, welches an einem Ende einen mit einem Sperrbolzen zusammenarbeitenden Haken hat und an seinem anderen Ende schwenkbar befestigt ist, und Einrichtungen zum Ausfahren und Einziehen des Verriegelungselements entlang seiner Längsachse, dadurch gekennzeichnet, daß schwenkbar mit dem anderen Ende (1Oa) des Verriegelungselements (10) ein Gabelkopf (12) verbunden ist, welcher sich gemeinsam mit dem Verriegelungselement (10) auf und ab bewegt; daß eine das Verriegelungselement (10) ständig quer zu seiner Längsachse (13) in Richtung auf die Entriegelungsstellung beaufschlagende Federeinrichtung (19) sowie Führungseinrichtungen (25, 22b, 26) vorgesehen sind, welche das Verriegelungselement (10) bei seiner Rückzugsbewegung unausweichlich quer zur Längsachse (13) in Richtung auf die Verriegelungsstellung bewegen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtungen eine auf der Rückseite des Hakens (10b) des Verriegelungselements (10) vorgesehene Führungsfläche (25) sowie eine ortsfest angeordnete Gegenfläche (22b) aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenfläche (22b) von einem Gehäuserahmen (22) gebildet ist und mit dem Verriegelungselement (10) während dessen Längsbewegung zusammenarbeitet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Rückseite des Hakens (10b) des Verriegelungselements (10) vorgesehene Führungsfläche einen flachen Abschnitt (25a) aufweist, an den sich in Richtung auf den Haken (10b) ein steiler Abselmitt (25b) anschließt.

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5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Haken (1Ob) im Bereich seines Mauls (14) auf der Außenseite mit einer mit dem Sperrbolzen (15) zusammenarbeitenden Leitfläche (26) versehen ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gabelkopf (12) einen Basisflansch (12a) aufweist, auf dem ein Stützring (30) frei drehbar angeordnet ist, und daß eine Rückholfeder (21) mit ihrem einen Ende an dem Gehäuserahmen (22) und an ihrem anderen Ende an dem Stützring (30) angreift.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gabelkopf (12) an seiner Unterseite eine Aufnahmeöffnung (31) für eine daran angreifende Kolbenstange (16a) eines Hydraulikkolbens (16) aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die das Verriegelungselement (10) in Richtung auf die Entriegelungsstellung beaufschlagende Federeinrichtung eine Feder (19) ist, deren eines Ende mit dem Gabelkopf (12) und deren anderes Ende mit dem Verriegelungselement (10) verbunden sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (16a) mit einem Zylinder (17) zusammenarbeitet und einen Kolbenkopf (16b) aufweist sowie gemeinsam mit dem Kolben (16) einstückig aus Kunststoff gebildetist, daß das vom Zylinder (17) abgekehrte Ende des Kolbenkopfes (16b) an seinem Rand

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eine abgeschrägte Fläche (16c) aufweist und daß der Zylinder (17) eine mit der Fläche (16c) zusammenarbeitende, ebenfalls abgeschrägte Fläche (17a) hat.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Haken (1Ob) an seinem äußeren Ende eine mit dem Sperrbolzen (15) zusammenwirkende, das Verriegelungselement (10) bei Versagen der Feder (19) in Entriegelungsstellung bewegende Führungsfläche (29) hat.

11.Von±chtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen U-förmig ausgebildeten Gehäuserahmen (22) mit einer die Schenkel verbindenden Deckplatte (23) und einem Quersteg (22a) aufweist, wobei der Quersteg (22a) mit einem Aufnahmeschlitz (34) für das Verriegelungselement (10) versehen ist und der Zylinder (17) außerhalb des Gehäuserahmens (22) mit der Deckplatte (23) in Verbindung steht.

12.Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Quersteg (22a) im Innern des Gehäuserahmens (22) eine Sitzfläche (32) für die Rückholfeder (21) bildet.

13.Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Quersteg (22a) auf seiner Außenseite einen Ausschnitt (3^) zur Aufnahme einer Halterung (33) des Sperrbolzens (15) aufweist.

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